Selección de materiales para válvulas de diluvio en aplicaciones con agua de mar

El agua de mar se utiliza a menudo como fluido de protección contra incendios, tanto en aplicaciones offshore como en instalaciones en tierra cercanas al océano, debido a su fácil disponibilidad y bajo coste. Sin embargo, el agua de mar presenta desafíos debido a su naturaleza corrosiva.

La selección de materiales es, por lo tanto, una consideración sumamente importante al elegir válvulas de diluvio que estarán expuestas a agua salada o salobre. Seleccionar el material de válvula adecuado para su aplicación requiere comprender cómo reacciona el agua de mar con los materiales de las válvulas, así como conocer los materiales actualmente en uso y cuáles son los más adecuados para condiciones particulares.

Agua de mar y corrosión galvánica

El agua en sí es corrosiva para muchos materiales (corrosión acuosa), pero el agua de mar es especialmente dañina debido a su alta concentración de sal, lo que agrava la corrosión. Esto ocurre en particular a través de un proceso llamado corrosión galvánica.

La corrosión galvánica ocurre cada vez que dos metales diferentes están en contacto con un electrolito. Cuando esto sucede, se genera una corriente eléctrica entre ellos (similar a una batería), donde el metal más reactivo actúa como ánodo y el menos reactivo como cátodo. La corrosión se produce cuando el metal anódico (activo) pierde iones hacia el cátodo, generalmente a una velocidad mucho mayor de lo que ocurriría por sí solo. Cuanto más diferentes sean los metales, mayor será el peligro de corrosión.

La razón por la que esto es una preocupación en aplicaciones industriales es que pueden estar presentes múltiples materiales en un solo sistema de agua de mar. Por lo tanto, al diseñar válvulas para su uso con agua de mar, es importante tener en cuenta cómo se comportan los metales en reacción galvánica entre sí en presencia de agua de mar, así como qué otros metales pueden estar presentes en el entorno de las válvulas, junto con la eficiencia del cátodo, la relación de área de los materiales conectados y la cantidad de resistencia eléctrica presente.

Selección de la Composición de Material Adecuada de la Válvula de Diluvio según el Tipo de Agua

El agua de mar es un electrolito debido a su contenido de cloro, el cual se mide en ppm [partes por millón]. Los materiales pueden seleccionarse de acuerdo con diferentes niveles de calidad del agua que varían en contenido de cloro. Seleccionamos el material del cuerpo y el material del trim de control según la siguiente tabla:

Al diseñar sistemas de agua de mar, elegir los materiales adecuados evitará fallas en los equipos y minimizará el mantenimiento. Cuanto mayor sea la concentración de sales de cloruro, se deben utilizar materiales de mayor resistencia. Esto ayudará a garantizar que las válvulas funcionen como se espera en caso de una emergencia por incendio.

Además del metal base, es importante considerar el revestimiento. La calidad del material de revestimiento utilizado, así como la calidad de la aplicación, pueden afectar significativamente la resistencia de una válvula a la corrosión.

Cómo evaluar la solución de válvula de diluvio más rentable para su proyecto

Como regla general, al seleccionar válvulas de diluvio y otros componentes para un sistema de agua de mar, es mejor considerar todos los aspectos del sistema y el entorno del proyecto en su conjunto. Antes de seleccionar una válvula de diluvio para su sistema de agua de mar, es útil recopilar la siguiente información:

• Si es posible, un análisis de la composición del agua. Conocer la concentración de sales del agua ayuda a elegir los materiales de válvula adecuados.
• ¿El agua de mar será el fluido principal de extinción o solo de reserva? Si habrá una exposición intensa al agua salada, elija un material de válvula con mayor resistencia a la corrosión.
• ¿Qué nivel de mantenimiento prevé? Por ejemplo, una válvula de hierro dúctil con trim de control en SS316 requiere una inversión inicial menor que un cuerpo de bronce de níquel-aluminio, pero debe lavarse con agua dulce después de cada activación, por lo que exige más atención del equipo de mantenimiento.
• ¿El entorno presenta condiciones agresivas para los materiales a base de cobre? En ese caso, puede ser mejor optar por un cuerpo y un trim de control de súper dúplex en lugar de bronce de níquel-aluminio.  
• ¿Con qué componentes (tubería, etc.) estará en contacto la válvula? Asegúrese de que sean compatibles para evitar una corrosión galvánica excesiva en presencia de agua de mar.

Control de calidad para válvulas de protección contra incendios para uso con agua de mar

En BERMAD, cada vez que tratamos una posible aplicación con agua de mar, prestamos especial atención a varios puntos adicionales para reducir cualquier posibilidad de daño:

• Evitamos el contacto directo entre dos materiales diferentes que pueda provocar corrosión galvánica, ya sea dentro de un mismo componente o entre componentes de un sistema que diseñamos.
• Recubrimiento de toda la superficie, interior y exterior, con pintura epoxi en polvo de alto espesor para una buena adherencia al cuerpo.
• Realizamos pruebas para comprobar que el recubrimiento protege toda la superficie contra la corrosión. Si el material es hierro dúctil, cualquier poro en el recubrimiento dejará que el agua de mar entre en contacto con el metal, y esa zona se corroerá rápidamente. Por eso, después de recubrir una válvula realizamos un control de calidad aplicando corriente eléctrica entre el recubrimiento y el cuerpo, para detectar y eliminar los poros.

Para más información o para recibir soporte experto en sistemas de diluvio con agua de mar, contáctenos para hablar con un representante de BERMAD en su región.